吳志偉，高旭輝，劉奮勇

（1.中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司鉆采裝備銷(xiāo)售公司，黑龍江 大慶 163712；2.中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司遼河鉆采裝備分公司，遼寧 盤(pán)錦 124010；3.南京巨龍鋼管有限公司，江蘇 南京 210000）

隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化的形成，各個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈。而石油是國(guó)家促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和國(guó)防發(fā)展的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備資源。其中鉆機(jī)與石油資源的發(fā)展密不可分，因此鉆機(jī)的可靠性非常重要，因?yàn)樗谔岣唛_(kāi)采效率和降低開(kāi)采難度方面起著重要作用?；诖?，本文通過(guò)研究石油鉆機(jī)的穩(wěn)定性和維護(hù)規(guī)則。以期石油鉆機(jī)將在中國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮更大的作用，促進(jìn)中國(guó)石油工業(yè)的健康發(fā)展。

1 石油鉆機(jī)可靠度的具體分析

隨著技術(shù)快速的發(fā)展，中國(guó)的石油鉆探設(shè)備制造業(yè)發(fā)展迅速，Z60，ZJ60L 和ZJ-60DS 機(jī)器鉆機(jī)和電動(dòng)鉆機(jī)也得到了成功的開(kāi)發(fā)。國(guó)產(chǎn)石油鉆機(jī)基本形成了完整的鉆井深度體系。分別有1500、2000、3200、4500 和6000m，該鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式也采用AC-SCR-DC 驅(qū)動(dòng)。通常情況下，石油鉆機(jī)的可靠性分析主要采用抽樣和實(shí)驗(yàn)法，兩種方法都可以有效地分析石油鉆機(jī)的可靠性。在對(duì)石油鉆機(jī)可靠性進(jìn)行分析時(shí)，有必要進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)，這種方法可以顯著反映石油鉆機(jī)可靠性的全面性。但是，由于使用這種方法進(jìn)行分析需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，因此建議使用隨機(jī)抽樣測(cè)試方法來(lái)有效地分析石油鉆機(jī)的可靠性。也可以通過(guò)數(shù)據(jù)收集和分析實(shí)驗(yàn)樣品來(lái)獲得測(cè)試石油設(shè)備產(chǎn)品和石油設(shè)備的可靠性，使用這種方法收集樣品數(shù)據(jù)時(shí)，必須選擇更大的樣品。例如，總?cè)萘繎?yīng)超過(guò)總比率的10%，以便可以更全面地記錄石油設(shè)備的運(yùn)行性能和運(yùn)行時(shí)間，包括運(yùn)行期間的故障次數(shù)。另外，石油鉆機(jī)是一個(gè)相對(duì)較大的系統(tǒng)，并且串聯(lián)連接是石油鉆機(jī)的重要部分。因此，進(jìn)行可靠性分析時(shí)，可以找到石油鉆機(jī)當(dāng)前問(wèn)題中的要點(diǎn)，從而可以準(zhǔn)確地找到石油鉆機(jī)管理中的薄弱環(huán)節(jié)。其可以在操作過(guò)程中有效地提高石油鉆機(jī)的安全性和可靠性，并對(duì)石油鉆機(jī)的可靠性進(jìn)行具體分析。石油鉆機(jī)可靠度標(biāo)準(zhǔn)。

（1）智能石油鉆機(jī)。石油鉆機(jī)的智能化是影響石油工程建設(shè)的主要內(nèi)容和基礎(chǔ)。到目前為止，還沒(méi)有真正意義上的智能石油鉆機(jī)進(jìn)行操作?，F(xiàn)有的石油鉆機(jī)+智能石油鉆機(jī)大多由智能元件加人工組成。

（2）定向鉆孔。在定向鉆進(jìn)過(guò)程中，必須用科學(xué)的方法制定相應(yīng)的技術(shù)方案。具體方案主要包括：①?lài)?yán)格保證單孔再鉆后，用移動(dòng)鉆具鉆孔，利用鉆具在鉆孔中形成的攪拌作用，清洗介質(zhì)，清潔鉆孔。②單班鏡頭必須嚴(yán)格控制，每班鏡頭控制在42m 以?xún)?nèi)，由于鉆渣堆積，從根本上降低了鉆孔的復(fù)雜程度。③由于鉆孔深度與設(shè)計(jì)深度相差較大，需要定期清孔。

（3）信息交換標(biāo)準(zhǔn)化。在石油工程中，石油鉆機(jī)的數(shù)據(jù)通信是基于IEC61850 集成協(xié)議的。由于集成標(biāo)準(zhǔn)方法允許其他設(shè)備制造商基于相同的標(biāo)準(zhǔn)，因此不再需要考慮與其他設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。因此，該鉆機(jī)的安裝和簡(jiǎn)化的調(diào)試維護(hù)過(guò)程使其具有較高的實(shí)用性。所以經(jīng)過(guò)石油工程智能化改造后，這一因素促進(jìn)了其他各項(xiàng)任務(wù)的開(kāi)展，使之更加方便快捷，實(shí)現(xiàn)了信息交換標(biāo)準(zhǔn)化。

2 應(yīng)用設(shè)備與維護(hù)原因

（1）應(yīng)用設(shè)備。由于鉆井工程質(zhì)量與水平井開(kāi)發(fā)之間有著密不可分的關(guān)系，為了更順利地實(shí)現(xiàn)更深層次的水平井使用，有必要以更加科學(xué)的方式進(jìn)行評(píng)估和保證工程質(zhì)量。工程質(zhì)量：一般情況下，深水平井多級(jí)復(fù)雜深井定向鉆井技術(shù)的動(dòng)力設(shè)備主要包括定向鉆機(jī)，泥漿泵等。其中，定向鉆機(jī)可以選擇西安中煤科學(xué)集團(tuán)開(kāi)發(fā)的ZDY6000LD 履帶，這種全液壓鉆機(jī)具有自走動(dòng)力，低速，大扭矩等多種特點(diǎn)，在施工過(guò)程中可以用YHDl-1000 測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，該系統(tǒng)是在深水平井區(qū)實(shí)現(xiàn)深水平井多級(jí)復(fù)雜深貫通鉆井技術(shù)順利應(yīng)用的主要因素。其可以測(cè)量和記錄相應(yīng)的評(píng)估參數(shù)，可以在顯示器上顯示相應(yīng)的設(shè)計(jì)和實(shí)際的光刻工作軌跡。同時(shí)，還可以測(cè)量深水平井中探管的特定位置。

（2）維護(hù)原因。石油鉆機(jī)設(shè)備主要包括轉(zhuǎn)盤(pán)、泵房、壓縮機(jī)、水龍頭等12 個(gè)部分。如果降低了石油設(shè)備組件的可靠性，則石油設(shè)備系統(tǒng)可靠性的整體系數(shù)將相應(yīng)降低，此時(shí)需要維護(hù)石油設(shè)備。經(jīng)過(guò)不斷的創(chuàng)新，石油設(shè)備本身具有較高的自動(dòng)化性能，相比較人力更加依賴(lài)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，所以設(shè)備本身的運(yùn)行質(zhì)量也很高。由于該設(shè)備的運(yùn)行成本低，已被廣泛用于石油設(shè)備，因此石油設(shè)備的磨損很快，定期維護(hù)非常重要。

3 提升可靠度的措施探究

（1）建立健全的管理制度。由于中國(guó)技術(shù)相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)而言相對(duì)落后，因此應(yīng)更加重視石油鉆機(jī)的運(yùn)行管理。石油鉆機(jī)的運(yùn)行管理和維護(hù)是有效改善石油鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的有效措施。首先，根據(jù)鉆機(jī)本身的管理定期進(jìn)行鉆機(jī)的維護(hù)。公司可以結(jié)合適用的法律，法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定管理目標(biāo)，從而使得其管理系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化和可行性的特征。同時(shí)，在石油鉆井平臺(tái)的薄弱環(huán)節(jié)上進(jìn)行目標(biāo)的重點(diǎn)管理。其次，培訓(xùn)相關(guān)的操作和管理人員，以提高相關(guān)操作和管理人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和技能，并確保關(guān)鍵工藝參數(shù)和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在過(guò)程中應(yīng)注意石油鉆機(jī)包裝和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量。在工作中根據(jù)公司的管理制度，分工應(yīng)該明確。按照“漸進(jìn)管理，分級(jí)管理”的原則，必須制定隱患管理責(zé)任制，責(zé)任由個(gè)人承擔(dān)。只有這樣，才能加強(qiáng)石油鉆機(jī)的有效運(yùn)行，才能保證石油鉆機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性。

（2）找出影響當(dāng)前鉆機(jī)可靠性的重點(diǎn)問(wèn)題。為了提高石油鉆機(jī)的可靠性，有必要從問(wèn)題重要上解決問(wèn)題。首先，在設(shè)計(jì)鉆機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)中國(guó)目前的石油開(kāi)采特點(diǎn)，不斷完善其鋼管結(jié)構(gòu)。鋼管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是非常重要的連接，這對(duì)于石油鉆機(jī)的工作條件及其承受工作環(huán)境的能力非常重要。其次，為了完善石油鉆機(jī)工作中的薄弱環(huán)節(jié)，例如接觸劑和限位開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)改進(jìn)易出錯(cuò)的部件，以提高部件的工作壽命。

4 維修規(guī)則

表1 石油鉆機(jī)10 年內(nèi)需更換部件一覽表

從表1 中的石油鉆機(jī)零件更換模型中，我們可以得出結(jié)論，機(jī)器各個(gè)零件的更換時(shí)間和頻率是非常不同的。通過(guò)對(duì)真實(shí)數(shù)據(jù)的收集和分析，從以下幾個(gè)方面寫(xiě)出石油鉆機(jī)的維護(hù)規(guī)則：（1）需要用新零件更換設(shè)備，如果數(shù)量少于設(shè)備零件總數(shù)的30%，則應(yīng)進(jìn)行小修。（2）如果在一定時(shí)間內(nèi)在石油鉆機(jī)運(yùn)行期間需要更換的石油鉆機(jī)設(shè)備零件總數(shù)占石油鉆機(jī)零件總數(shù)的30%和50%，則該石油鉆機(jī)必須遵守中等維護(hù)規(guī)則。（3）如果在一定時(shí)間內(nèi)石油設(shè)備運(yùn)行期間要更換的石油設(shè)備設(shè)備零件總數(shù)超過(guò)了石油鉆機(jī)部件總數(shù)的50%，則有必要為專(zhuān)業(yè)設(shè)備實(shí)施大型且完整的解決方案。在維修的操作中，相關(guān)的維護(hù)人員應(yīng)能夠根據(jù)特定的情況獲得一定的維護(hù)時(shí)間和檢查范圍，并結(jié)合以上數(shù)據(jù)模型，以確保盡可能多的石油鉆機(jī)能夠有效運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，石油鉆機(jī)在石油工程中的實(shí)際應(yīng)用正變得越來(lái)越普遍。為了在安裝階段通過(guò)更先進(jìn)的技術(shù)確保石油鉆機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，并提高石油工程的實(shí)際經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。油井的可靠性和維護(hù)規(guī)則已成為油井設(shè)備檢查和維護(hù)的重要標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)際工作，才能達(dá)到油井的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)這些規(guī)定對(duì)石油鉆機(jī)進(jìn)行檢查和維修的具體方案制定，才能夠提高石油鉆機(jī)的工作質(zhì)量，確保石油生產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展。